優(yōu)化暖通工程設(shè)計(jì)淺析

于文瀚 王申川

泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司沈陽分公司

引言：

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案的比較和優(yōu)選的涉及面的范圍是比較廣的，而且在整個工作中所受到的影響也相對較多，對于技術(shù)性的要求也是比較復(fù)雜。優(yōu)秀的暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)當(dāng)將盡可能全面的影響因素都綜合在一起進(jìn)行全面的分析考慮，這樣才能夠保障設(shè)計(jì)方案的水平較高，盡最大可能保證其綜合效益最高。

一、暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

其一，對暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高；其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個建筑中能耗較高的部分，所以對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用；其三，隨著直接數(shù)字控制器(DDC)、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時，能夠更好的對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制；其四，基于大部分暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)之初，沒能很好考慮季節(jié)變化、時間以及房屋的朝向等問題引起的冷負(fù)荷變化，致使這樣的設(shè)計(jì)難免會造成能源的浪費(fèi)，而對暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以從根本彌補(bǔ)這一缺陷，并且還能降低事故的發(fā)生幾率；其五，由于在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)備選型時，通常都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的，并采用固定工作時間的方式運(yùn)行。從而確保空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

二、節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

一是空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)：建筑物的內(nèi)部的余熱主要是有水環(huán)熱泵空調(diào)的調(diào)節(jié)設(shè)備來決定的，其主要可以在建筑物的內(nèi)部將其冷熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)移。在我國的北部，大多數(shù)的商業(yè)和辦公的建筑物，其建筑的面積都非常的大，并且常年都要大量較為穩(wěn)定的余熱，水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)能夠發(fā)揮較好的效果。特別是針對空間大以及人口流通較多的建筑物來說，通常需要有大量的空氣流通，使用一般的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)不僅前期投入的成本高，而且之后的管理和運(yùn)行的費(fèi)用也非常高，因此一般采用單風(fēng)管全空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)最為適宜。

二是空調(diào)水系統(tǒng)：為了盡可能的減少消耗的能量，以及產(chǎn)生的成本，一般使用閉式循環(huán)水系統(tǒng)，其冷熱水是共同使用一根回水管，故會發(fā)生冷熱混合的損失，需要謹(jǐn)慎選擇使用。在對系統(tǒng)的管道進(jìn)行選擇時需要確定整個工程需要投入的總的費(fèi)用成本。如果選用的系統(tǒng)越大，那么產(chǎn)生的阻力也就越大，在壓力損失的差值差距較大時，需要使用到雙擊泵系統(tǒng)。

三是冷熱源：對于建筑物的空調(diào)系統(tǒng)使用的冷熱源來說，一般最好使用集中設(shè)置的冷熱水機(jī)組或者是換熱設(shè)備。就目前市場上出售的設(shè)備和機(jī)組而言，選擇的品種非常多，如溴化鋰吸收武機(jī)組、電制冷機(jī)組等，這些設(shè)備具有不同的使用特點(diǎn)，可以針對具體的情況，根據(jù)實(shí)際的能源限制、占地面積和運(yùn)行成本等進(jìn)行充分考慮，選擇合適的設(shè)備使用。

四是全系統(tǒng)優(yōu)化：就目前的暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化來說，其主要針對的都是工程設(shè)備的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行的，設(shè)計(jì)人員基本都未對整個系統(tǒng)工程本身進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化考慮。通常對于暖通空調(diào)來說，只針對一些設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化可能不會對整個系統(tǒng)優(yōu)化帶來幫助，故在確定設(shè)計(jì)方案時需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化，已達(dá)到最佳的節(jié)能優(yōu)化效果。

三、暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

如何對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化，筆者根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)做出以下分析：

(一)對調(diào)節(jié)性和可操作性進(jìn)行優(yōu)化

暖通空調(diào)要保證其良好的調(diào)節(jié)性能，這樣才能夠適應(yīng)全年負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)性能好的方案，我們可以采用VAV系統(tǒng)或者利用VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)，但這種性能調(diào)節(jié)好的系統(tǒng)會增加投資費(fèi)用，但是這中系統(tǒng)在運(yùn)行工作的過程所產(chǎn)生的能耗是比較小的，在選擇的時候應(yīng)當(dāng)將這些因素進(jìn)行全面的加以考慮。現(xiàn)今社會科學(xué)技術(shù)的不斷高速發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)的自動化水平也隨之不斷的進(jìn)行提升，這樣不但有效的減少了管理工作人員的數(shù)量，而且也有效的減少了勞動的強(qiáng)度，從而使得工作人員的費(fèi)用得以相應(yīng)減少，但一次投資也相應(yīng)的增加，對于操作人員的素質(zhì)要求有著進(jìn)行一步的提高。但是，對于自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還是需要應(yīng)當(dāng)盡量的給予簡化，以便能夠更加有效的提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型和可靠性。

(二)面對環(huán)境影響給予相應(yīng)優(yōu)化

設(shè)計(jì)方案的可行性在一定過程度上受到環(huán)境的影響。設(shè)計(jì)方案選擇的時候，應(yīng)當(dāng)特別需要注意對于環(huán)境的保護(hù)。所以，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案的比較和優(yōu)選的涉及面的范圍是比較廣的，而且在整個工作中所受到的影響也相對較多，對于技術(shù)性的要求也是比較復(fù)雜。優(yōu)秀的暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)當(dāng)將所有的因素都綜合一起進(jìn)行全面的分析考慮，這樣才能夠保障設(shè)計(jì)方案的水平較高，盡最大可能保證其綜合效益最高。同時，同時也增加了工作人員的工作量和難度。但是，對于暖通的環(huán)境方面的影響，我們依舊需要進(jìn)一步給予控制，在設(shè)計(jì)方案上給予充分的可行性優(yōu)化，對各種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選。

(三)控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錂C(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行量的使其能夠清晰簡化，不管是采用RS485總線還是采用LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)，其最終目的都是應(yīng)當(dāng)達(dá)到清晰簡單的效果。有效在系統(tǒng)網(wǎng)路中的分級比較多和分支多的情況，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的管理相對較為復(fù)雜，而且可靠性相對也比較低，雖然LonTalk總線在理論當(dāng)中可以組成任何的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但這種設(shè)計(jì)卻存在很大的隨意性，如果發(fā)生了使用不當(dāng)?shù)那闆r，那么就會出現(xiàn)一定的技術(shù)風(fēng)險，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的成本增加。所以，在沒有特殊要求的情況中，對于總線的選擇應(yīng)當(dāng)盡量選用RS485進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制，在布線中采用手拉手環(huán)網(wǎng)方式。

總結(jié)：

總之，暖通空調(diào)在使用的過程中，若想有效的達(dá)到節(jié)能的目的，只有不斷的將設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行行之有效的優(yōu)化，而且在施工過程中還需要合理的布置各種管線，這樣才能夠真正使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用有著更為廣闊的前景。

[1]吳春雨，蔡凱.暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題探討[J].黑龍江科技信息.2015(12)

[2]連辛泉.暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)化分析與評價[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2015(02)